工业机器人工作站系统集成技术教学大纲教学文案
《工业机器人技术》课程教学大纲
《工业机器人技术》课程教学大纲课程名称：工业机器人技术英文名称：Industry Robot Technology课程编码：学时/学分：18/1课程性质：选修适用专业：机械设计制造及其自动化先修课程：理论力学，机械原理，机械设计，液压传动，自动控制理论一、课程的目的与任务《工业机器人技术》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业选修课，本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。
通过本课程的学习，可使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。
其主要任务是培养学生：1、掌握工业机器人运动系统设计方法，具有进行总体设计的能力；2、掌握工业机器人整体性能、主要部件性能的分析方法；3、掌握工业机器人常用的控制理论与方法，具有进行工业机器人控制系统设计的能力；4、了解工业机器人的新理论，新方法及发展趋向。
二、教学内容及基本要求第一章绪论教学目的和要求：了解工业机器人的发展及现状，结构原理及应用情况。
教学重点和难点：介绍工业机器人的产生和发展过程，掌握机器人的概念、特点、工业机器人的基本分类、工业机器人的应用、工业机器人的组成以及主要性能参数，工业机器人的手部、腕部、臂部、机座的结构原理和实例。
教学方法与手段：课堂教学第一节机器人的分类第二节工业机器人的应用和发展1.2.1 工业机器人的应用1.2.2 工业机器人的发展第三节工业机器人的基本组成及技术参数1.3.1 工业机器人的基本组成1.3.2 工业机器人的技术参数1.3.3 工业机器人的坐标1.3.4 工业机器人的参考坐标系习题第二章工业机器人机构教学目的和要求：本部分介绍常用机器人机构，要求学生掌握常用机器人机构设计形式。
教学重点和难点：主要介绍机器人末端操作器、手腕、手臂及机器人驱动与传动形式。
教学方法与手段：课堂教学第一节机器人末端操作器2.1.1 夹钳式取料手2.1.2 吸附式取料手2.1.3 专用操作器及转换器2.1.4 仿生多指灵巧手2.1.5 其它手第二节机器人手腕2.2.1 手腕的分类2.2.2 手腕的典型结构2.2.3 柔顺手腕结构第三节机器人手臂第四节机器人机座2.4.1 固定式机器人2.4.2 移动式机器人第五节工业机器人的驱动与传动2.5.1 直线驱动机构2.5.2 旋转驱动机构2.5.3 直线驱动和旋转驱动的选用和制动2.5.4 工业机器人的传动2.5.5 新型的驱动方式2.5.6 驱动传动方式的应用习题第三章机器人运动学教学目的和要求：机器人运动学主要研究两个问题：一个是运动学问题，即给定机器人手臂、腕部等各个构件的几何参数及各个关节变量求机器人手部对参考坐标系的位置和姿态；介绍机器人的微移动和微转动概念、两坐标系间的微分运动关系、变换式（方程）中的微分关系、机器人雅可比矩阵的概念、求法——微分变换法；了解逆雅可比矩阵的概念和求解。
《工业机器人工作站系统组建(活页式教材)》电子教案 2.1FANUC工业机器人的IO配置
任务1 FANUC工业机器人的 I/O配置
1 任务描述 2 学习目标 3 预备知识 4 任务实施
目录
CONTENTS
01 任 务 描 述
任务描述
针对型号为LR Mate 200id的FANUC工业机器人，将UI（外围设备系统输入信 号）、UO（外围设备系统输出信号）、DI（数字量输入信号）、DO（数字 量输出信号）信号配置到CRMA15/16通讯板上，完成工业机器人CRMA15/16 通讯板的I/O简易配置。
02 学 习 目 标
学前准备
1.准备FANUC工业机器人说明书 2.了解工业机器人安全操作事项
学习目标
1.可复述FANUC工业机器人的I/0分类 2.能辨识I/0模块类型 3.学会CRMA15/CRMA16模块的配置
03 知 识 准 备
知识准备
1. I/O信号
I/O(输入/输出信号)是工业机器人与末端执行器、外部装置等系统的外围设备进行通信 的电信号。分为通用I/O信号和专用I/O信号。
专用I/O信号
表示形式
数量
UI[i]/UO[i]
18/20
SI[i]/SO[i]
15/15
RI[i]/RO[i]
8/8
说明
可以将物理编号分配给 逻辑编号（进行再定义
） 其物理号码被固定为逻 辑号码，因而不能进行
再定义 其物理号码被固定为逻 辑号码，因而不能进行
再定义
知识准备
（3）外围设备（UOP）系统输入/输出 ① UI即面向外围设备的系统输入信号，一共有18个系统输入信号，分别为： UI[1] “*IMSTP”：急停信号 UI[2]“*Hold”：运动保持信号 UI[3]“*SFSPD”：安全输入信号 UI[4]“*Cycle Stop”：周期停止信号 UI[5]“Fault reset”：错误清除信号 UI[6]“Start”：启动信号 UI[7]“Home”：回原点 UI[8]“Enable”：使能信号 UI[9]~UI[16] “RSR1~8/PNS1~8/STYLE1~8”：程序选择信号 UI[17]“PNS strobe”：PN滤波信号 UI[18]“Prod start”：自动操作信号（信号下降沿有效）
最新工业机器人工作站系统集成技术教学大纲
最新工业机器人工作站系统集成技术教学大纲工业机器人工作站系统集成技术一、说明1．课程的性质和内容《工业机器人工作站系统集成技术》课程是技师学院工业机器人应用与维护专业的专业课。
主要内容包括：模块一工业机器人码垛工作站系统集成、模块二工业机器人涂胶装配工作站系统集成、模块三工业机器人装配工作站系统集成。
2．课程的任务和要求本课程的主要任务是培养学生熟练操作ABB机器人，能够独立完成机器人的基本操作，能够根据工作任务对ABB机器人进行程序编写，为学生从事专业工作打下必要的专业基础。
（1）通过本课程的学习，学生应该达到以下几个方面的专业基础。
（2）熟悉ABB机器人安全注意事项，掌握示教器的各项操作。
（3）掌握ABB机器人的基本操作，理解系统参数配置；学会手动操纵。
（4）掌握ABB机器人的I/O标准板的配置，学会定义输入、输出信号，了解Profibus适配器的连接。
（5）掌握ABB机器人的各种程序数据类型，熟悉工具数据、工件坐标、有效载荷数据的设定。
（6）掌握RAPID程序及指令，并能对ABB机器人进行编程和调试。
（7）熟悉ABB机器人的硬件连接。
3.教学中应该注意的问题（1）本课程的教学以ABB机器人的应用。
维护为主，注意培养学生对机器人编程和维护的能力。
（2）在本课程的教学中应该注意培养学生的逻辑思维能力。
（3）编程教学时，应让学生重点掌握机器人的数据类型和指令功能。
二、学时分配表三、课程内容及要求教学要求1．了解工业机器人码垛工作站的组成。
2．掌握码垛工作站的机械装配。
3．掌握码垛工作站系统编程。
教学内容任务1 认识码垛工业机器人工作站任务2 筛选皮带机构的组装、接线与调试任务3 立体码垛单元的组装、程序设计与调试任务4 步进升降机构的组装、接线与调试任务5 检测排列单元的程序设计与调试任务6 机器人单元的程序设计与调试任务7 机器人自动换夹具的程序设计与调试任务8 机器人轮胎码垛入仓的程序设计与调试任务9 机器人车窗分拣及码垛程序设计与调试任务10 工作站整机程序设计与调试教学建议本项目的主要教学目标是使学生对码垛工作的有系统认识和形成编程逻辑。
工业机器人 教学大纲
工业机器人教学大纲工业机器人教学大纲引言工业机器人是一种能够自动执行各种任务的机器人系统，它在现代制造业中扮演着重要的角色。
为了培养适应工业机器人应用需求的人才，制定一份全面的工业机器人教学大纲是至关重要的。
本文将探讨工业机器人教学大纲的内容和结构，以及其在培养学生技能和知识方面的重要性。
一、基础知识在工业机器人教学大纲中，首先应包括工业机器人的基础知识。
这包括机器人的定义、分类和应用领域。
学生需要了解机器人的基本构造和工作原理，以及机器人在制造业、物流和医疗等领域的应用。
此外，还应介绍机器人的安全性和维护保养方面的知识，以确保学生能够正确操作和维护机器人系统。
二、编程与控制工业机器人的编程与控制是培养学生技能的关键部分。
教学大纲应包括机器人编程语言的介绍，如G代码和Rapid语言。
学生需要学习如何编写程序，以实现机器人的自动化操作。
此外，还需要教授机器人的运动控制和路径规划技术，使学生能够精确控制机器人的运动轨迹和速度。
三、传感器与视觉系统工业机器人的传感器和视觉系统在实际应用中起着重要的作用。
教学大纲应包括传感器的种类和原理，以及它们在机器人系统中的应用。
学生需要学习如何选择和配置传感器，并利用传感器获取环境信息，实现机器人的自主感知和决策能力。
此外，还应介绍机器人的视觉系统，包括图像处理和目标识别技术，以提高机器人的视觉感知能力。
四、应用案例分析为了帮助学生更好地理解工业机器人的应用，教学大纲应包括一些实际的应用案例分析。
通过分析不同行业中的机器人应用案例，学生可以了解机器人在不同环境下的工作方式和应用效果。
此外，还可以让学生思考机器人在未来的发展趋势和应用前景。
五、实践操作与项目工业机器人的实践操作和项目是培养学生实际操作能力的重要环节。
教学大纲应包括一些实践操作的内容，如机器人系统的组装与调试，以及编写简单程序实现基本操作。
此外，还可以设计一些机器人应用项目，让学生通过实际操作来解决实际问题，提高他们的创新能力和解决问题的能力。
工业机器人教学大纲
工业机器人教学大纲工业机器人教学大纲随着科技的不断进步，工业机器人在现代生产中扮演着越来越重要的角色。
工业机器人的应用范围广泛，从汽车制造到电子设备组装，从食品加工到药品生产，都离不开它们的帮助。
然而，要想充分发挥工业机器人的作用，就需要对其进行系统的教学和培训。
本文将探讨工业机器人教学的大纲，以帮助人们更好地理解和使用这一技术。
一、工业机器人的基本原理在开始学习工业机器人之前，首先需要了解它们的基本原理。
工业机器人是由多个部件组成的复杂系统，包括机械结构、电子控制、传感器和软件等。
学习者需要了解机器人的结构和工作原理，以及各个部件之间的协调和配合。
此外，还需要学习机器人的编程语言和编程方法，以便能够对其进行控制和操作。
二、工业机器人的应用领域工业机器人的应用领域非常广泛，不同的行业和工作环境都需要不同类型的机器人。
学习者需要了解各个行业的特点和需求，以便能够根据实际情况选择合适的机器人。
例如，在汽车制造行业，机器人主要用于焊接、喷涂和装配等工作；在电子设备组装行业，机器人主要用于精密组装和测试等工作。
学习者还需要了解机器人在各个行业中的具体应用案例，以便能够更好地理解和应用机器人技术。
三、工业机器人的编程和操作工业机器人的编程和操作是学习的重点内容。
学习者需要学习机器人的编程语言和编程方法，以便能够编写程序来控制机器人的运动和动作。
此外，还需要学习机器人的操作方法和技巧，以便能够熟练地操作机器人进行各种工作。
学习者还需要学习机器人的安全操作规范，以确保机器人的安全运行和人员的安全。
四、工业机器人的维护和保养工业机器人的维护和保养是保证其正常运行和延长使用寿命的关键。
学习者需要学习机器人的日常维护和保养方法，包括清洁、润滑、更换零部件等。
此外，还需要学习机器人的故障排除和维修方法，以便能够及时解决机器人出现的故障和问题。
学习者还需要了解机器人的安全维护规范，以确保机器人的安全运行和人员的安全。
五、工业机器人的发展趋势工业机器人技术在不断发展和演进，学习者需要了解工业机器人的最新发展趋势和应用前景。
《工业机器人工作站系统组建(活页式教材)》电子教案 9.1工业机器人焊装线方案设计
1 任务描述 2 学习目标 3 知识准备 4 任务实施
目录
CONTENTS
01 任 务 描 述
任务描述
根据汽车后纵梁零件的焊接工艺要求，利用roboguide软件完成焊接线布局图设计。
02 学 习 目 标
学习目标
1.了解机器人点焊工艺应用及配套外围设备。 2.能根据焊接线2D布局图完成虚拟线体机器人、焊钳、抓手搭建。
03 知 识 准 备
知识准备
学前准备： 1.了解汽车零部件焊装线开发流程 2.了解汽车后纵梁焊装线的工艺分析 3. 掌握后纵梁焊接线的布局设计
知识准备（预备知识）
1汽车零部件焊装线开发流程 焊装线开发是根据客户技术要求，其中包括线体生产节拍、场地布局、线
体电气标准等，通过导入焊接线开发任务书，根据客户给定产品模型、焊点 信息、焊接工序等产品信息，由机械工程师和电气工程师初步确定线体机器 人型号、焊钳类型、上下料方式、工位焊点数量、抓件方式、夹具结构等基 本线体信息，并制定焊接线体2D布局图，由仿真工程师根据布局方案进行工 艺及布局优化，确定焊钳型号、机器人底座高度、抓手结构，经过线体零部 件制造，现场设备安装与生产线体PLC控制系统、机器人程序调试，最终完 成生产线试产，如图xxx焊装线开发流程图。
任务实施
2.根据设计布局图纸导入ROBOGUIDE
操
作 步
操作说明
骤
示意图
选择【Fixtures】 文件：总布局图\layout.CSB 点击右键选择【 Add Fixture】选 择【Single CAD File】添加生产线 1 2D布局图纸 layout.CSB
任务实施
调整布局图位置坐 标为：X=9957.Y=12524.Z=0 2
工业机器人系统集成与应用 - 教案
工业系统集成与应用教案一、引言1.1技术的发展历程1.1.1工业革命对自动化需求的影响1.1.220世纪中叶技术的诞生1.1.3当代工业的多样化和智能化1.1.4工业对现代工业的重要意义1.2工业集成的概念1.2.1集成的基本定义1.2.2工业集成的关键要素1.2.3集成技术在工业自动化中的应用1.2.4集成对提高生产效率和降低成本的作用1.3课程的目的与意义1.3.1培养学生对工业集成的理解1.3.2提升学生的实际操作和问题解决能力1.3.3为学生未来在自动化领域的职业发展打下基础1.3.4强化学生对工业4.0和智能制造的认识二、知识点讲解2.1工业的基本构成2.1.1的机械结构2.1.2控制系统的作用与原理2.1.3传感器在中的应用2.1.4工业的分类和特点2.2工业集成的核心技术2.2.1编程与控制技术2.2.2机器视觉系统的集成与应用2.2.3工业的通信网络2.2.4人机交互界面的发展与重要性2.3工业系统的维护与管理2.3.1系统的日常维护2.3.2常见故障的诊断与处理2.3.3预防性维护策略的制定2.3.4安全标准和操作规程的遵守三、教学内容3.1工业系统的组成3.1.1机械臂的结构与功能3.1.2末端执行器的种类与应用3.1.3驱动系统和执行机构的协调3.1.4控制系统的硬件与软件配置3.2工业编程基础3.2.1编程语言的选择与特点3.2.2基本编程指令的学习与应用3.2.3程序调试与优化技巧3.2.4编程在系统集成中的重要性3.3工业集成案例研究3.3.1案例选择的标准与依据3.3.2集成方案的设计与实施3.3.3集成过程中的问题与解决策略3.3.4集成效果的评估与反馈四、教学目标4.1知识与理论目标4.1.1掌握工业的基本组成和分类4.1.2理解工业集成的基本概念和核心技术4.1.3了解工业系统的维护与管理策略4.1.4认识工业在现代工业中的应用与重要性4.2技能目标4.2.1能够进行简单的工业编程4.2.2能够分析并解决工业集成中的常见问题4.2.3能够参与工业系统的维护与管理4.2.4能够评估工业集成方案的效果4.3态度与价值观目标4.3.1培养对工业技术的好奇心和探究精神4.3.2强化对工业自动化和智能制造的认识和重视4.3.3培养团队合作和问题解决的能力4.3.4强调遵守安全标准和操作规程的重要性五、教学难点与重点5.1教学难点5.1.1工业编程的复杂性和技巧性5.1.2工业集成中的问题分析与解决5.1.3工业系统的维护与管理策略的制定5.1.4工业集成效果的评估与反馈5.2教学重点5.2.1工业的基本组成和分类5.2.2工业集成的基本概念和核心技术5.2.3工业系统的维护与管理策略5.2.4工业在现代工业中的应用与重要性六、教具与学具准备6.1教具准备6.1.1工业模型或实物6.1.2编程软件和控制系统6.1.3多媒体教学设备6.1.4安全防护装备七、教学过程7.1导入新课7.1.1通过视频展示工业在现代工业中的应用场景7.1.2引导学生思考工业集成的重要性7.1.3提出问题，激发学生对本节课的兴趣和好奇心7.1.4阐述本节课的学习目标和内容7.2知识讲解7.2.1详细讲解工业的基本组成和分类7.2.2深入解析工业集成的基本概念和核心技术7.2.3介绍工业系统的维护与管理策略7.2.4通过案例分析，展示工业在现代工业中的应用与重要性7.3实践操作7.3.1指导学生进行工业编程练习7.3.2组织学生进行工业集成实验7.3.3引导学生分析和解决实践中遇到的问题7.3.4鼓励学生进行创新和改进，提高集成效果八、板书设计8.1工业的基本组成和分类8.1.1机械结构8.1.2控制系统8.1.3传感器8.1.4分类和特点8.2工业集成的基本概念和核心技术8.2.1编程与控制技术8.2.2机器视觉系统8.2.3通信网络8.2.4人机交互界面8.3工业系统的维护与管理策略8.3.1日常维护8.3.2故障诊断与处理8.3.3预防性维护8.3.4安全标准和操作规程九、作业设计9.1工业编程练习9.1.1编写简单的运动程序9.1.2调试和优化程序9.1.3实现特定任务的运动控制9.1.4记录编程过程中的问题和解决方法9.2工业集成实验报告9.2.1描述实验目的和内容9.2.2记录实验过程和结果9.2.3分析实验中遇到的问题和解决策略9.2.4提出改进意见和建议9.3工业系统集成方案设计9.3.1选择一个实际应用场景9.3.2设计集成方案9.3.3分析方案的可行性和优化空间9.3.4提交设计方案和说明文档十、课后反思及拓展延伸10.1教学反思10.1.1反思教学过程中的优点和不足10.1.2分析学生的学习情况和反馈意见10.1.3思考如何改进教学方法和提高教学效果10.1.4制定下一步的教学计划和策略10.2拓展延伸10.2.1探索工业在其他领域的应用10.2.2研究工业技术的最新发展和趋势10.2.3学习相关的交叉学科知识，如和机器学习10.2.4鼓励学生参加相关的竞赛和项目，提升实践能力重点和难点解析在工业系统集成与应用的教学过程中，有几个环节需要特别关注，以确保学生能够深入理解并掌握相关知识和技能。
工业机器人系统集成技术 - 教案
教案工业系统集成技术教案一、引言1.1工业发展背景1.1.1工业革命与自动化需求的增长1.1.2工业在生产流程中的应用1.1.3工业技术的国际发展趋势1.1.4工业系统集成技术的必要性1.2工业系统集成技术的定义1.2.1集成技术的概念解析1.2.2工业系统集成的关键要素1.2.3系统集成技术在工业中的应用领域1.2.4系统集成技术对工业生产的积极影响1.3教案的目的与意义1.3.1培养学生掌握工业系统集成技术的能力1.3.2提升学生对工业自动化解决方案的理解1.3.3促进学生对工业行业发展趋势的把握1.3.4增强学生的实践操作能力和创新思维二、知识点讲解2.1工业的基本构成2.1.1的机械结构2.1.2控制系统与编程2.1.3传感器与执行器2.1.4人机交互界面2.2工业系统的集成2.2.1系统集成的设计原则2.2.2工业与外部设备的连接2.2.3软件与硬件的集成2.2.4系统的测试与优化2.3工业系统集成技术的应用案例2.3.1汽车制造领域的应用2.3.2电子组装行业的集成解决方案2.3.3物流自动化中的系统集成2.3.4医疗设备中的工业系统集成三、教学内容3.1工业系统集成基础理论3.1.1系统集成的概念与类型3.1.2工业系统的基本组成3.1.3系统集成的设计流程3.1.4系统集成的技术要求与标准3.2工业系统集成技术实践3.2.1编程与操作技能3.2.2系统集成中的故障诊断与维护3.2.3系统的模拟与仿真3.2.4实际案例分析与实践操作3.3工业系统集成技术的未来趋势3.3.1智能化与自适应集成技术3.3.2云计算与大数据在系统集成中的应用3.3.3人机协作集成技术的发展3.3.4系统集成技术在新兴领域的应用四、教学目标4.1知识目标4.1.1理解工业系统集成的基本概念4.1.2掌握工业系统的组成与工作原理4.1.3了解工业系统集成的设计流程与技术要求4.1.4熟悉工业系统集成技术的应用领域4.2技能目标4.2.1具备工业编程与操作的能力4.2.2能够进行系统集成中的故障诊断与维护4.2.3能够运用模拟与仿真技术进行系统集成4.2.4能够分析和解决实际系统集成中的问题4.3情感态度与价值观目标4.3.1培养学生对工业系统集成技术的兴趣与热情4.3.2增强学生的团队合作意识与沟通能力4.3.3培养学生的创新思维与问题解决能力4.3.4增强学生对工业自动化行业发展的认识与责任感五、教学难点与重点5.1教学难点5.1.1工业系统集成的设计原则与方法5.1.2工业与外部设备的连接与通信5.1.3工业系统集成中的故障诊断与维护5.1.4工业系统集成技术的应用案例分析5.2教学重点5.2.1工业系统的基本组成5.2.2工业编程与操作技能5.2.3系统集成中的故障诊断与维护5.2.4实际案例分析与实践操作六、教具与学具准备6.1教具准备6.1.1工业模型或实物6.1.2编程软件与模拟器6.1.3多媒体教学设备6.1.4实验室安全与操作手册6.2学具准备6.2.1笔记本电脑或平板电脑6.2.2学习资料与教材6.2.3编程软件安装包6.2.4实验报告与作业模板6.3教学辅助材料6.3.1工业系统集成技术相关案例研究6.3.2工业系统集成的行业标准与规范6.3.3工业系统集成的最新研究论文与技术动态6.3.4系统集成技术的在线学习资源与论坛七、教学过程7.1导入新课7.1.1引入工业系统集成技术的实际应用案例7.1.2提问与讨论：工业系统集成的优势与挑战7.2知识讲解与演示7.2.1讲解工业系统集成的概念与类型7.2.2演示工业编程与操作的基本步骤7.2.3展示工业系统集成的实际应用案例7.3实践操作与讨论7.3.1学生分组进行编程与操作练习7.3.2学生进行系统集成中的故障诊断与维护7.3.3学生展示实践成果，进行讨论与交流7.4.2反思实践操作中的问题与不足7.4.3提出改进措施与下一步的学习计划八、板书设计8.1知识讲解板书8.1.1工业系统集成技术的概念与类型8.1.2工业系统的基本组成与工作原理8.1.3工业系统集成的设计流程与技术要求8.2实践操作板书8.2.1工业编程与操作的基本步骤8.2.2系统集成中的故障诊断与维护方法8.2.3实际案例分析与实践操作要点8.3.2实践操作中的问题与不足反思8.3.3改进措施与下一步学习计划九、作业设计9.1课后练习题9.1.1工业系统集成技术的概念与类型选择题9.1.2工业系统的基本组成与工作原理填空题9.1.3工业系统集成的设计流程与技术要求问答题9.2实践操作报告9.2.1编写工业编程与操作的实验报告9.2.2分析系统集成中的故障诊断与维护的实验报告9.3拓展阅读与讨论9.3.1阅读工业系统集成技术的相关论文与案例研究9.3.2参与在线论坛讨论，分享工业系统集成的经验与心得9.3.3调研工业系统集成技术在新兴领域的应用与发展趋势十、课后反思及拓展延伸10.1教学反思10.1.1反思教学过程中的优点与不足10.1.2分析学生学习效果与参与度10.1.3提出教学改进措施与方案10.2拓展延伸10.2.1探索工业系统集成技术的最新研究与发展动态10.2.2深入研究工业重点和难点解析一、重点关注环节1.工业系统集成技术的基本概念与类型2.工业系统的基本组成与工作原理3.工业系统集成的设计流程与技术要求4.工业编程与操作技能5.系统集成中的故障诊断与维护6.实际案例分析与实践操作二、详细补充和说明1.工业系统集成技术的基本概念与类型工业系统集成技术是指将不同的、设备、软件和硬件等整合为一个完整的系统，以实现特定的生产或服务目标。
电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-C-01-工业机器人控制器的功能和结构
辅助设备控制用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。
二、机器人控制系统的组成：
通信接口实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。
网络接口：
Ethernet接口：可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC通信，数据传输 速率高达10Mbit/s，可直接在PC上用windows库函数进行应用程序编程之后， 支持TCP/IP通信协议，通过Ethernet接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。
Fieldbus接口：支持多种流行的现场总线规格，如Devicenet、ABRemote I/O、 Interbus-s、profibus-DP、M-NET等。
三、机器人控制系统分类：
1. 机器人控制系统可分为3类： 程序控制系统 自适应控制系统 人工智能系统
2. 根据工业机器人的运动方式：点位式、轨迹式 3. 根据控制总线：国际标准总线控制系统、自定义总线控制系统 4. 根据编程方式：物理设置编程系统、在线编程、离线编程
工业机器人控制器的功能和结构
主要内容：
一、对机器人控制系统的一般要求 二、机器人控制系统的组成 三、机器人控制系统分类 四、机器人控制系统结构
一、对机器人控制系统的一般要求：
记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关 的信息。
示教功能：离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教 两种。
操作面板由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本功能操作。
硬盘和软盘存储存储机器人工作程序的外围存储器。
二、机器人控制系统的组成：
数字和模拟量输入输出各种状态和控制命令的输入或输出。
打印机接口记录需要输出的各种信息。
《工业机器人技术基础》课程教学大纲
《工业机器人技术基础》课程教学大纲一、课程地位与作用工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一，是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术。
这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用。
工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸方面具有举足轻重的地位。
本课程是以工业机器人概述、基本组成及技术参数、本体与控制器连接、末端操作器、工业机器人的环境感觉技术、编程语言介绍、工业机器人系统集成项目流程等为研究对象的一门专业基础课。
二、教学目标学生通过对本课程的学习，熟知工业机器人使用及搬运安全事项；了解工业机器人常见国际品牌与国内品牌；掌握工业机器人的三大组成部分和六个子系统；工业机器人的主要技术参数和常用软件，工业机器人末端操作器种类与应用等，让学生对工业机器人的定义、发展历史及前景、运用领域、基本组成、主要技术参数有一个初步的认识，为后面的专业核心课程打下理论基础，培养学生的学习兴趣，建立长期的学习计划。
同时树立示教器、专用设备、教具使用的安全意识及保养意识，使学生初步具备分析和解决基础技术问题的能力。
三、课程教学内容与方法设计第一章绪论【教学目标】1.掌握工业机器人行业典型应用、市场前景；2.熟知工业机器人品牌认识及行业应用前景；3.熟知使用机器人安全注意事项以及机器人的分类。
【重点难点】1.工业机器人的应用环境；2.工业机器人的使用安全；【教学内容】1.机器人的分类；2.工业机器人的应用环境，工业机器人的历史发展；3.工业机器人家族介绍；4.工业机器人应用安全注意事项。
【教学方法与设计】1.本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。
通过讲授和多媒体教学的方式,并结合板书进行教学，在讲解过程中注重与学生互动。
2.如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。
《工业机器人系统集成》教学课件 项目一任务2工业机器人系统集成方案解析
二、 产品对象信息解析
（三） 工序要求 产品的生产工序关系到机器人工作站集成的方方面面。确定产品的生产工序对方案设计过程中设备 型号的选型设计等有着重要的作用。 1. 产品的加工工艺、工序。 2. 产品的材质、尺寸大小及特殊要求。
任务2 工业机器人系统集成方案解析
知识准备
二、 产品对象信息解析
任务2 工业机器人系统集成方案解析
知识准备
三、 集成工作站的设计思路
2. 打磨工艺 机器人打磨抛光本质上是在模仿人手做打磨抛光工作，其现场工艺往往决定了生产出的产品质量。因此， 设计人员对现场打磨抛光工艺的熟悉程度非常重要。 打磨对砂带的要求很高，且粗细比（砂带型号）搭配要合理，一般是按由粗到细的顺序。在生产中根据实 际情况来配置一套打磨机中砂带的条数，一般为2到4根。抛光时，抛光轮的选取同样重要，尤其是抛光轮的消 耗问题，通常使用麻轮进行粗抛，使用布轮进行精抛。整体要求表面无碰伤、刮伤、裂痕、夹伤、波浪皱纹等。 现场打磨抛光时，首先考虑的是打磨机和抛光机的设计，其次是夹具的设计，接着是上料台的设计，这些 设计都要注意干涉和稳定性问题。从机器人在上件台上夹取工件开始，到机器人夹取工件在打磨机、抛光机上 进行打磨抛光，分别进行粗磨、中磨、精磨、粗抛、精抛等，再到机器人将工件放在上件台上结束，整个过程 须连贯统一。
任务2 工业机器人系统集成方案解析
知识准备
三、 集成工作站的设计思路
（四） 工艺要求 系统集成工作站对于不同的工艺应用有不同的工艺要求，下面以焊接和打磨工艺为例进行简单的介绍。 1. 焊接工艺 机器人焊接的质量与其焊接方法有关，操作时需根据被焊工件的材质、牌号、化学成分、焊件结构类型及 焊接性能要求来确定。 首先要确定焊接方法，如埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊等，焊接方法的种类非常多，只能根据 具体情况选择。确定焊接方法后，再制订焊接工艺参数，焊接工艺参数的种类各不相同，如弧焊主要包括焊丝 型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数和检验方法等。
《工业机器人工作站系统集成》课程标准
《工业机器人工作站系统集成》课程标准该课程是工业机器人技术专业的核心课程，工业机器人工作站系统集成是一门跨多个学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、电子技术和机械工程等多种学科的内容，该课程的核心技能是工业机器人的工作站的设计、调试和维护应用技能，满足工业机器人及系统的安装、调试、运行、维护以及工业机器人产品销售及售后服务等岗位群的需要。
前导课程：《可编程控制器技术应用》、《工业机器人现场编程》；后续课程：《工业机器人系统维护》、《顶岗实习》、《毕业设计》；二、课程目标1.知识目标（1）熟悉工业机器人工作站的组成；（2）掌握工业机器人的技术参数及选择依据；（3）掌握工业机器人与外围设备的接口技术；（4）掌握工业机器人与外围设备的连接方法；（5）掌握工业机器人工作站外围控制系统的设计方法。
2.能力目标（1）能选用工业机器人；（2）能选用工业机器人工作站外围设备；（3）能设计工业机器人与外围设备的接口电路；（4）能编写与调试工业机器人工作站控制程序；（5）能解决工业机器人工作站的常见故障；（6）能看懂工业机器人技术手册。
3.素质目标（1）具有坚定正确的政治方向，热爱祖国，拥护中国共产党的领导；（2）具有良好的职业道德和科学的创新精神；（3）具有良好的心理素质与健康体魄；（4）具有分析与决策能力；（5）具有与他人合作、沟通，团队工作能力；（6）具有发现问题，解决问题的能力；（7）具有自我学习、追求进步不断超越的能力。
四、教学条件1.师资队伍（1）专任教师承担本课程的专任教师需要熟练掌握工业机器人及自动化技术应用的能力，具有一定的工业机器人工作站系统设计经验，建议在工业机器人系统集成等相关企业顶岗锻炼3个月以上。
（2）兼职教师承担本课程的兼职教师应具有工业机器人应用相关岗位中级及以上职称，具有工业机器人工作站系统实际设计经验，能结合企业具体工艺对工业机器人典型应用系统进行教学,能熟练操作工业机器人，能熟练进行系统程序的设计与调试。
《工业机器人工作站系统组建(活页式教材)》电子教案 6.1工业机器人与数控机床的通信
知识准备
2.FANUC数控系统I/O模块定义
为了地址分配的命名方便，将各I/O模块的连接定义出组（group）、基 座 （base）、槽 （slot） 的概念。 1.组（group） 系统和IO单元之间通过JDIA→JD1B串行连接，离系统最近的单元称之为第0组 ，依次类推，最大到15组。
2.基座（base） 使用IO UNIT-MODEL A时，在同一组中可以连接扩展模块，因此在同一组中为 区分其物理位置，定义主副单元分别为0基座、1基座。
适用于通用、特殊IO单元的名称设定，n 字节
n可使用1～8之间的任意数字，或12、16、20、24、28、32；
知识准备
工业机器人机床上下 料工作站系统组建 工业机器人与数控机床的I/O Link通信
任务6-1工业机器人与数控机床的I/O Link通信
1 任务描述 2 学习目标 3 知识准备 4 任务实施
目录
CONTENTS
01 任 务 描 述
任务描述
在工业机器人机床上下料工作站中，若要让机器人与数控机床按设定方式 完成工件搬运任务需要机器人与数控机床之间建立通信连接，并完成信号分 配与逻辑处理功能。因此，要完成工作站整体设计与调试首先需要通过采用 I/O Link通信方式建立工业机器人与数控系统连接，然后分别对数控系统以及 机器人进行I/O信号分配。
工业机器人系统集成篇教案资料
一、机器人系统集成介绍1.机器人工业化模式工业机器人系统集成商处于机器人产业链的下游应用端，为终端客户提供应用解决方案，其负责工业机器人应用二次开发和周边自动化配套设备的集成，是工业机器人自动化应用的重要组成。
只有机器人本体是不能完成任何工作的，需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。
相较于机器人本体供应商，机器人系统集成供应商还要具有产品设计能力、对终端客户应用需求的工艺理解、相关项目经验等，提供可适应各种不同应用领域的标准化、个性化成套装备。
从产业链的角度看，机器人本体（单元）是机器人产业发展的基础，而下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。
本体产品由于技术壁垒较高，有一定垄断性，议价能力比较强，毛利较高。
而系统集成的壁垒相对较低，与上下游议价能力较弱，毛利水平不高，但其市场规模要远远大于本体市场。
工业机器人产业化过程中，可以归纳为三种不同的发展模式，即日本模式、欧洲模式和美国模式。
日本模式：各司其职，分层面完成交钥匙工程。
即机器人制造厂商以开发新型机器人和批量生产优质产品为主要目标，并由其子公司或社会上的工程公司来设计制造各行业所需要的机器人成套系统，并完成交钥匙工程；欧洲模式：一揽子交钥匙工程。
即机器人的生产和用户所需要的系统设计制造，全部由机器人制造厂商自己完成；美国模式：采购与成套设计相结合。
美国国内基本上不生产普通的工业机器人，企业需要时机器人通常由工程公司进口，再自行设计、制造配套的外围设备，完成交钥匙工程中国与美国类似，机器人公司集中在机器人系统集成领域。
目前，国内的机器人企业多为系统集成商。
根据国际经验来看，国内的机器人产业发展更接近于美国模式，即以系统集成为主，单元产品外购或贴牌，为客户提供交钥匙工程。
与单元产品的供应商相比，系统集成商还要具有产品设计能力、项目经验，并在对用户行业深刻理解的基础之上，提供可适应各种不同应用领域的标准化、个性化成套装备。
中国机器人市场基础低、市场大。
《工业机器人系统集成》课标
《工业机器人系统集成》课标《工业机器人系统集成》课程标准目录一、课程信息 (1)二、课程概述 (1)（一）课程性质与功能定位 (1)（二）课程设计理念与思路 (2)三、课程目标 (2)（一）总体目标 (2)（二）具体目标 (3)四、课程内容标准安排 (4)（一）学习项目及工作任务 (4)（二）工作任务及标准表 (5)（三）课程教学安排 (9)五、课程考核方案 (11)六、教学实施建议 (15)（一）授课教师基本要求 (15)（二）教材选用与课程资源利用 (15)（三）教学方法与策略 (16)（四）实验实训设备配置建议 (16)一、课程信息表1 课程信息表2 课程标准开发团队名单二、课程概述（一）课程性质与功能定位《工业机器人系统集成》课程是我校自动化应用技术专业群中工业机器人技术专业的一门专业核心课程，在学习了《电工基础》、《机械制图与计算机绘图》、《机器人基础》、《工业机器人现场编程》、《工业机器人虚拟仿真》等课程后，具备常用电工电子设备、仪器仪表、机械图、电路图的识图和机器人相关基础知识基础上开设的一门综合性较强的理论与实践相结合课程。
该课程对接工业机器人技术专业人才培养目标，面向工业机器人操作编程、安装调试、系统维护等工作岗位，以机器人系统集成的认知为基础，对典型的工业机器人搬运工作站系统集成、工业机器人码垛工作站系统集成和多机器人智能制造工作站系统集成进行分析和讲解，通过项目式教学方法，介绍典型工作站集成系统的组成、机器人及关键部件的选型、电气电路设计、外围系统构建和机器人与外围系统接口技术等，将相关的原理与实践有机结合，注重学生职业能力、职业素养和团队协作等综合素质的培养。
为后续教学顶岗实习等课程学习奠定基础。
（二）课程设计理念与思路结合工业机器人技术专业人才培养目标和课程特点，本门课程以典型工业机器人集成系统为载体，构建基于“工作站认知→机器人及关键部件的选型→电气电路设计→外围系统构建→接口技术学习→操作调试”工作过程的课程内容，设计并开发了三个典型系统集成项目；课程采用基于项目化教学模式，以任务驱动为主线，以教师为主导，以学生为主体，注重理论与实践相结合的教学方式。
《工业机器人工作站系统组建(活页式教材)》电子教案 7.1FANUC工业机器人弧焊工作站的硬件连接
1 任务描述 2 学习目标 3 知识准备 4 任务实施
目录
CONTENTS
01 任 务 描 述
任务描述
使用工业机器人CO2气体保护焊接是FANUC工业机器人最典型的一种应 用，本项目通过完成工业机器人硬件连接、FANUC工业机器人I0通讯、 FANUC工业机器人平敷焊接、FANUC工业机器人T形平角焊接，工业机器人 与外部设备之间通过IO模块进行通讯实现机器人控制，组建一套工业机器人 弧焊工作站控制系统。
安装正确时丝径标
号应朝向外侧。
抬起加压臂，将焊
丝插入导套孔2-
6
3cm。
任务实施
步骤4：FANUC工业机器人焊丝的装丝操作
操作步骤
操作说明
示意图
放下压臂轮，并调 节加压力大小合适。
7
点“手动送丝”按 键，使焊丝伸出导 电嘴10mm即可。 8
熔化极电弧焊一般使用直流反接，不仅电弧稳定，而且焊铝时可清除焊件 表面的氧化膜。 CO2气体保护焊为了保持电弧稳定、焊缝成型好，减少飞溅， 一般采用直流反接但是在堆焊和补焊铸铁时，需要提高金属熔敷率并降低工 件的受热，多采用直流正接。
机器人与焊机的通讯中需要传送电压、电流（通用现场应用福尼斯焊机为 调用JOB号，焊机端设置JOB号中的电压、电流参数），本教材使用了硬件IO 板（A20B-2101-0730）CRW11接口线缆传输与焊机的信号。连接方框图如下：
示意图
气管的一端套上紧 固环。
1
气管对着流量阀的
输
15mm。
用十字起上紧紧固 环。
3
任务实施
步骤3：保护气瓶与焊接机器人的连接操作
操作步骤
操作说明
示意图
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工业机器人工作站系统集成技术
一、说明
1．课程的性质和内容
《工业机器人工作站系统集成技术》课程是技师学院工业机器人应用与维护专业的专业课。
主要内容包括：模块一工业机器人码垛工作站系统集成、模块二工业机器人涂胶装配工作站系统集成、模块三工业机器人装配工作站系统集成。
2．课程的任务和要求
本课程的主要任务是培养学生熟练操作ABB机器人，能够独立完成机器人的基本操作，能够根据工作任务对ABB机器人进行程序编写，为学生从事专业工作打下必要的专业基础。
（1）通过本课程的学习，学生应该达到以下几个方面的专业基础。
（2）熟悉ABB机器人安全注意事项，掌握示教器的各项操作。
（3）掌握ABB机器人的基本操作，理解系统参数配置；学会手动操纵。
（4）掌握ABB机器人的I/O标准板的配置，学会定义输入、输出信号，了解Profibus适配器的连接。
（5）掌握ABB机器人的各种程序数据类型，熟悉工具数据、工件坐标、有效载荷数据的设定。
（6）掌握RAPID程序及指令，并能对ABB机器人进行编程和调试。
（7）熟悉ABB机器人的硬件连接。
3.教学中应该注意的问题
（1）本课程的教学以ABB机器人的应用。
维护为主，注意培养学生对机器人编程和维护的能力。
（2）在本课程的教学中应该注意培养学生的逻辑思维能力。
（3）编程教学时，应让学生重点掌握机器人的数据类型和指令功能。
二、学时分配表
三、课程内容及要求
模块一工业机器人码垛工作站系统集成
教学要求
1．了解工业机器人码垛工作站的组成。
2．掌握码垛工作站的机械装配。
3．掌握码垛工作站系统编程。
教学内容
任务1 认识码垛工业机器人工作站
任务2 筛选皮带机构的组装、接线与调试
任务3 立体码垛单元的组装、程序设计与调试
任务4 步进升降机构的组装、接线与调试
任务5 检测排列单元的程序设计与调试
任务6 机器人单元的程序设计与调试
任务7 机器人自动换夹具的程序设计与调试
任务8 机器人轮胎码垛入仓的程序设计与调试
任务9 机器人车窗分拣及码垛程序设计与调试
任务10 工作站整机程序设计与调试
教学建议
本项目的主要教学目标是使学生对码垛工作的有系统认识和形成编程逻辑。
讲授是，注意结合简单的实例阐述本课程的作用，对于理论的知识可以先作简单的介绍，在后面的教学中再进一步深化。
模块二工业机器人涂胶装配工作站系统集成
教学要求
1．了解工业机器人涂胶工作站的组成。
2．掌握涂胶工作站的机械装配。
3．掌握涂胶工作站系统编程。
教学内容
任务1 认识涂装工业机器人
任务2 上料涂胶单元的组装、程序设计与调试
任务3 多工位旋转工作台的组装、程序设计与调试
任务4 机器人单元的程序设计与调试
任务5 机器人自动换夹具的程序设计与调试
任务6 汽车车窗框架预涂胶的程序设计与调试
任务7 机器人拾取车窗并涂胶的程序设计与调试
任务8 机器人装配车窗的程序设计与调试
任务9 工作站整机程序设计与调试
教学建议
本项目的主要教学目标是使学生对涂胶工作的有系统认识和形成编程逻辑。
讲授是，注意结合简单的实例阐述本课程的作用，对于理论的知识可以先作简单的介绍，在后面的教学中再进一步深化。
模块三工业机器人装配工作站系统集成
教学要求
1．了解工业机器人手机装配工作站的组成。
2．掌握手机装配工作站的机械装配。
3．掌握手机装配工作站系统编程。
教学内容
任务1 认识装配工业机器人
任务2 上料整列单元的组装、接线与调试
任务3 手机加盖单元的组装、程序设计与调试
任务4 机器人装配手机按键的程序设计与调试
任务5 机器人装配手机盖的程序设计与调试
任务6 工作站整机程序设计与调试
教学建议
本项目的主要教学目标是使学生对手机装配工作的有系统认识和形成编程逻辑。
讲授是，注意结合简单的实例阐述本课程的作用，对于理论的知识可以先作简单的介绍，在后面的教学中再进一步深化。